DE19725308A1 - Verfahren und Vorrichtung zur visuellen Überwachung eines fahrenden Zuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur visuellen Überwachung eines fahrenden Zuges der im Oberbegriff des Anspruches 1 ange­ gebenen Art sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfah­ rens.

Die visuelle Erfassung von Innenräumen eines fahrenden Zuges mit technischen Hilfsmitteln schließt eine wesentliche Lücke im sicherheitstechnischem System des Bahnbetriebes. Bislang be­ schränkt sich die visuelle Überwachung nur auf den Bahnhofsbe­ reich.

Aus der DE-OS 43 31 931 ist eine Einrichtung zum Ermitteln und Verarbeiten von Fahrdaten eines Schienenfahrzeugs bekannt, bei welcher zwischen dem Schienenfahrzeug und einem Satelliten eine Fundverbindung besteht. Der Steuerrechner der Zugleitstelle steht mit dem Satelliten gleichfalls über eine Fundstrecke in Verbindung, so daß eine Datenübertragung in beiden Richtungen erfolgen kann.

Darüber hinaus sind Systeme bekannt, bei welchen die Übertra­ gung von Daten aus einem fahrenden Zug zu einer den Zugverkehr steuernden Leitzentrale über einen Hohlleiter oder Leckwellen­ leiter vorgenommen wird. Diese Leiter sind längs der Zugtrasse angeordnet und werden mit Frequenzen bis in den GHz-Bereich be­ trieben.

Die bekannten Datenübertragungssysteme zur Zugleitung weisen den erheblichen Nachteil auf, daß sie im Verhältnis zu der übertragenen Datenmenge sehr investitions- und kostenintensive technischen Einrichtungen benötigen. Durch die erfindungsgemäße Erweiterung bestehender Systeme um die Komponente der visuellen Innenraumüberwachung der fahrenden Züge ließen sich vorhandene Einrichtungen wie Zugleitsysteme wesentlich besser nutzen.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Zugüberwachung der eingangs genannten Gattung und eine Anordnung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens anzugeben, mit welchen die Übertragung der zur visuellen Zugüberwachung eines fahrenden, schienengebunde­ nen Zuges aufgenommenen Information zu einer Leitzentrale erst­ mals wirtschaftlich durchführbar ist, wobei insbesondere der Bedarf an Übertragungsfrequenzen bzw. -kanälen minimiert wird.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der An­ sprüche 1 und 11 gelöst.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß nur eine geringe Anzahl von Datenkanälen benötigt wird bzw. die Benutzung von nur einer Übertragungsfrequenz oder eines schmalen Frequenzban­ des erforderlich ist, wenn eine aufgezeichnete Video-In­ formation nur zu bestimmten Zeitpunkten übertragen und in dem Zeitraum von einem Übertragungszeitpunkt zum nächst folgenden Übertragungszeitpunkt zwischengespeichert wird, wobei zur Redu­ zierung der erforderlichen Übertragungskapazität eine Kompri­ mierung der Video-Information erfolgt und eine paketweise Über­ tragung der komprimierten Datenmengen durchgeführt wird. Die Übertragung von Daten zur Zugüberwachung in dieser Form ist oh­ ne Verlust wesentlicher Informationsinhalte in vorteilhafter Weise kostengünstig zu realisieren. Die übertragene Video-In­ formation ist ohne Einschränkung auswertbar und kann erfolg­ reich zur Kriminalitätsbekämpfung bzw. -prävention genutzt wer­ den.

Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß nicht flächen­ deckend Übertragungskanäle belegt werden. Auf die hier be­ schriebene Art und Weise braucht nicht jedem Zug ein bzw. ein­ zelnen Waggons ein eigener hohe Sendeenergie und Reichweite be­ nötigender Übertragungsweg zugeordnet zu werden, sondern es kann praktisch die gesamte Signalübertragung zwischen allen Waggons der Züge eines Gebietes auf einem - oder einigen weni­ gen - Übertragungskanälen im Nahbereich mit sehr geringer Sen­ deenergie abgewickelt werden.

Entsprechend einer bevorzugten Form des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens werden die für die Zugüberwachung erforderlichen Daten als Video-Information aufgezeichnet und von einer in jedem Wa­ gen bzw. jeder Wagengruppe des zu überwachenden Zuges befindli­ chen Sendeeinrichtung auf jeweils eine von längs der Strecken­ führung in vorgebbaren Abständen positionierten, mit einer Leitzentrale verbundenen Empfangseinrichtungen übertragen, wenn der Zug die jeweiligen Empfangseinrichtung passiert. Die Sende­ einrichtungen der einzelnen Wagen oder Wagengruppen arbeiten mit der gleichen Sendefrequenz und sind durch eine wagenspezi­ fische Kennung unterscheidbar.

Da die Antennenanlagen der jeweiligen Sende- und Empfangsein­ richtungen im Zug bzw. an ausgewählten einen vorgegebenen Min­ destabstand aufweisenden Einrichtungen längs des Schienenweges des Zuges zwecks Sicherung guter Empfangsbedingungen eine rela­ tiv schmale Richtcharakteristik, beispielsweise ein im wesent­ lichen achtförmig ausgebildetes horizontales Richtdiagramm, aufweisen, steht für die Datenübertragung vom fahrenden Zug und der ortsfesten Empfangseinrichtung stets nur ein geringer, von der jeweils gewählten Zuggeschwindigkeit abhängiger Zeitraum zur Verfügung. Dem wird erfindungsgemäß dadurch Rechnung getra­ gen, daß die in dem Zeitraum, welchen der Zug zum Durchfahren der Strecke zwischen zwei benachbarten stationären Empfangsein­ richtungen benötigt, aufgezeichnete Video-Information in der jeweils in den Wagen bzw. Wagengruppen des Zuges befindlichen Sendeeinrichtung zwischengespeichert wird.

Das Aussenden der zwischengespeicherten Video-Information durch die in dem jeweiligen Wagen bzw. Wagengruppe des Zuges angeord­ nete Sendeeinrichtung beim Passieren einer stationären, längs der Fahrstrecke des Zuges positionierten Empfangseinrichtung wird durch ein von dieser Empfangseinrichtung abgegebenes Trig­ ger-Signal ausgelöst. Das Trigger-Signal wird ständig von einem zusätzlichen Sender ausgestrahlt und von einem in der Sendeein­ richtung des jeweiligen Wagens oder der Wagengruppe des Zuges vorgesehenen Empfänger erfaßt, welcher seinerseits die Sende­ einrichtung aktiviert.

Die Aufzeichnung der Video-Information wird erfindungsgemäß wa­ genweise durchgeführt, wobei jeder Personenwagen bzw. jede Wa­ gengruppe des zu überwachenden Zuges seine eigene, mit einer Aufzeichnungseinrichtung, beispielsweise eine Video-Kamera, und einer Speichereinheit ausgerüstete Sendeeinrichtung aufweist. Die Aufzeichnungseinrichtung wird im Wageninnenraum positio­ niert, um das Verhalten der dort befindlichen Personen im Bild festzuhalten, mögliche strafbare Handlungen sofort registrieren zu können und erste Gegenmaßnahmen durch die empfängerseitig angeschlossene Leitstelle vorzubereiten.

Eine Anordnung der Aufnahmeeinrichtung an der Außenwandung ei­ nes oder mehrerer Güterwagen bei der Zugüberwachung eines Gü­ terzuges ermöglicht nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Kontrolle der Wagenladung und der näheren Umge­ bung des entsprechenden Wagens, so daß beispielsweise ein Lösen einer zum Schutz der Ladung angebrachte Plane oder eine krimi­ nelle Aktivität unbefugter Personen an dem entsprechenden Wagen rechtzeitig erkannt werden kann.

Dabei ist es entsprechend einer anderen Weiterbildung der Er­ findung von Vorteil, eine zweite Aufzeichnungseinrichtung in­ nerhalb eines Wagens oder einer Wagengruppe derart zu positio­ nieren, daß das Objektiv der einen Aufzeichnungseinrichtung in Fahrtrichtung des Zuges zeigt, wogegen das Objektiv der zweiten Aufzeichnungseinrichtung in die entgegengesetzte Richtung weist. Diese Anordnung ermöglicht in günstiger Weise eine Über­ wachung des jeweiligen Innenraums, bei welcher der störende Einfluß eines toten Winkels im wesentlichen ausgeschlossen wer­ den kann.

Da für die Video-Aufzeichnung und -übertragung einer aktions­ reichen Handlung eine erheblich größere Datenmenge erfaßt, ge­ speichert und übertragen werden muß als bei einem Standbild, ist es möglich, daß bei technisch bedingter Langsamfahrt des zu überwachenden Zuges bzw. bei einem großen Abstand zwischen be­ nachbarten Empfangseinrichtungen an der von dem Zug zu passie­ renden Strecke und bei Video-Aufzeichnung einer aktionsreichen Handlung die anfallende Datenmenge die Speicherkapazität der entsprechenden Speichereinheit der Sendeeinrichtung eines Wa­ gens oder einer Wagengruppe ausgeschöpft ist, bevor die nächste Empfangseinrichtung an der Fahrstrecke erreicht worden ist. Für diesen Fall wird entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens die zusätzliche, in dieser Speichereinheit nicht mehr abspeicherbare Datenmenge mit einer dem jeweiligen Wagen bzw. der jeweiligen Wagengruppe zugeordneten Kennung von der Sendeeinrichtung des betreffenden Wagens bzw. der betreffenden Wagengruppe an die Sendeeinrichtung des benachbarten Wagens bzw. der benachbarten Wagengruppe übertragen, in der dortigen Speichereinheit abgespeichert und von dort bei Passieren der nächsten, stationär längs der Fahrstrecke des Zuges positio­ nierten Empfangseinrichtungen an diese übertragen.

Die Antennenanlage der Sendeeinrichtungen in den Wagen bzw. Wa­ gengruppen des zu überwachenden Zuges weist dazu in vorteilhaf­ ter Weise eine Rundum-Charakteristik auf, so daß nicht nur eine Datenverbindung zwischen der Sendeeinrichtung und den stationä­ ren Empfangseinrichtungen längs der Fahrstrecke des zu überwa­ chenden Zuges hergestellt werden kann, sondern auch der zum Empfang des Trigger-Signals vorgesehene Empfänger der Sendeein­ richtungen gleichzeitig zum Empfang der von einem benachbarten Wagen oder einer benachbarten Wagengruppe ausgesendeten und dort nicht speicherbaren Daten genutzt werden kann.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Zugüberwa­ chung weist erfindungsgemäß mindestens eine einem Wagen oder einer Wagengruppe des zu überwachenden Zuges zugeordnete, als Bildverarbeitungseinheit ausgebildete Sendeeinrichtung auf, in welcher mindestens eine Aufzeichnungseinrichtung, beispielswei­ se eine Videokamera, vorgesehen ist, der eine Datenkomprimie­ rungseinheit, eine Speichereinheit und ein Sender nachgeordnet sind. Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Zugüberwachung weist Desweiteren mehrere, stationär längs der Fahrstrecke des zu überwachenden Zuges angeordnete, als Bild­ übertragungseinheit ausgebildete Empfangseinrichtungen mit ei­ nem Empfänger zum Empfang der von dem Sender der Bildverarbei­ tungseinheit ausgesendeten Video-Information und einen ersten Sender zur Weitergabe der empfangenen Video-Information sowie eine mit den Bildübertragungseinheiten verbundene Leitzentrale zur Auswertung der aufgezeichneten und verfahrensgemäß übertra­ genen Video-Information auf.

Zur Datenübertragung zwischen der Leitzentrale und den einzel­ nen Bildübertragungseinheiten ist entsprechend einer vorteil­ haften Weiterbildung der Erfindung ein im wesentlichen parallel zur Fahrstrecke des zu überwachenden Zuges verlegtes Glasfaser­ kabel vorgesehen. Der Dateneintrag von der jeweiligen Bildüber­ tragungseinheit in das Glasfaserkabel bzw. von dem Glasfaserka­ bel in die Leitzentrale erfolgt jeweils über einen Opto-Koppler.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist die in der Bildverarbeitungseinheit vorgesehene Datenkomprimierungseinheit elektronische Mittel auf, mit denen bei der aufgezeichneten Vi­ deo-Information eine Supprimierung von Standbildern, eine Redu­ zierung der Farbinformation und eine Verringerung der Bildauf­ lösung vorgenommen wird. Die Datenkomprimierung erfolgt in ei­ nem Umfang, daß einerseits eine für die Zugüberwachung zwecks Verbrechensbekämpfung und -prävention ausreichend auswertbare Informationsmenge zur Verfügung gestellt werden kann und ande­ rerseits nur ein Minimum an Übertragungskapazität in Anspruch genommen werden muß.

Um zu sichern, daß eine Übertragung der aufgezeichneten Video-In­ formation stets zu dem Zeitpunkt erfolgt, wenn die an oder in einem Wagen oder einer Wagengruppe des Zuges installierte Bild­ verarbeitungseinheit an der an der Fahrstrecke positionierten Bildübertragungseinheit an der an der Fahrstrecke positionier­ ten Bildübertragungseinheit zur Abgabe eines Trigger-Signals ein zweiter Sender vorgesehen. Das Trigger-Signal wird ständig erzeugt und löst zum gegebenen Zeitpunkt in der Bildverarbei­ tungseinheit das Übertragen der zwischengespeicherten Video-In­ formation aus. Die Bildverarbeitungseinheit weist dazu einen gesonderten Empfänger auf, dessen Ausgangssignal den in der Bildverarbeitungseinheit vorgesehenen Sender aktiviert.

In der Bildübertragungseinheit ist zwecks Zuordnung der Video-In­ formationen der einzelner Wagen oder Wagengruppen des zu überwachenden Zuges ein Multiplexer, vorzugsweise ein Fre­ quenz-Multiplexer, vorgesehen, welcher im Datenweg zwischen dem Empfänger und dem ersten Sender angeordnet ist.

Die mit den Empfangseinrichtungen durch ein Glasfaserkabel ver­ bundene Leiteinrichtung weist elektronische Mittel auf, um die bei der zu übertragenden Video-Information zwecks Erzielung günstiger Übertragungsmöglichkeiten in der Bildverarbeitungs­ einheit des jeweiligen Wagens bzw. der jeweiligen Wagengruppe vorgenommene Signalumformung wieder rückgängig zu machen. Dazu sind in der Leitstelle ein Demultiplexer, eine Dekomprimie­ rungseinheit und Einrichtungen zur Auswertung der übertragenen Video- Informationen vorgesehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehende zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung an­ hand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 das elektrische Blockschaltbild der bevorzugten Aus­ führungsform einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens zur Zugüberwachung,

Fig. 2 das elektrische Blockschaltbild einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Zugüberwa­ chung.

Fig. 3 eine Detaildarstellung des Blockschaltbildes gemäß Fig. 2,

Fig. 4a und 4b ein schematisiert dargestelltes Signal/Zeit-Dia­ gramm für eine sich ändernde Geschwindigkeit des zu überwa­ chenden Zuges, sowie

Fig. 4c und 4d ein schematisiert dargestelltes Signal/Zeit-Dia­ gramm für eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeit des zu überwachenden Zuges.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt eine Anord­ nung 1 zur Zugüberwachung mit einer als Bildverarbeitungsein­ heit ausgebildete Sendeeinrichtung 20, mit einer Mehrzahl als Bildübertragungseinheit ausgebildeten Empfangseinrichtungen 30 (von denen nur eine aus Gründen der Übersichtlichkeit darge­ stellt ist) und einer Leitstelle 40, in welcher alle als Video-In­ formation übertragenden Daten zusammengeführt und entspre­ chend ausgewertet werden.

Die Bildverarbeitungseinheit 20 ist mit dazugehöriger Videoka­ mera 10 in einem der Wagen 70 des zu überwachenden Zuges in­ stalliert. Die von der Videokamera 10 aufgezeichneten Bildsi­ gnale werden in einem Analog/Digital-Wandler 11 digitalisiert und in der dem Wandler 11 nachgeordneten Komprimierungseinheit 12 derart verdichtet, daß eine paketweise Übertragung bei ge­ ringem Bedarf an Datenkanälen besteht bzw. bei Benutzung eines schmalen Frequenzbandes möglich wird.

Die in der Bildverarbeitungseinheit 20 vorgesehene Datenkompri­ mierungseinheit 12 weist elektronische Mittel 12.1, 12.2, 12.3 auf, mit denen bei der aufgezeichneten Video-Information eine Supprimierung von Standbildern, eine Reduzierung der Farbinfor­ mation und eine Verringerung der Bildauflösung vorgenommen wird. Die Datenkomprimierung erfolgt jeweils in einem Umfang, daß einerseits eine für die Zugüberwachung zwecks Verbrechens­ bekämpfung und -prävention ausreichend auswertbare Informati­ onsmenge zur Verfügung gestellt werden kann und andererseits nur ein Minimum an Übertragungskapazität in Anspruch genommen werden muß.

Die in der Datenkomprimierungseinheit 12 umgeformten Videosi­ gnale werden in der Speichereinheit 13 zwischengespeichert und zum gegebenen Zeitpunkt (wenn der entsprechende Wagen oder die Wagengruppe die an der Fahrstrecke positionierte Empfangsein­ richtung passiert) über den Sender 14 auf die Bildübertragungs­ einheit 30 übertragen.

Die Bildübertragungseinheit 30 weist einen Empfänger 32 auf, dessen Ausgangssignal einem Frequenz-Multiplexer 33 zugeführt wird. In dem Frequenz-Multiplexer 33 sind entsprechend der An­ zahl der mit gleicher Sendefrequenz arbeitenden und durch eine Kennung unterscheidbaren Bildverarbeitungseinheit(en) 20 der einzelnen Wagen bzw. Wagengruppen 70 des zu überwachenden Zuges mehrere Frequenzumsetzer 33.1 bis 33.n vorgesehen, in denen die Kennung erfaßt und ein entsprechender Frequenzerzeuger akti­ viert wird. Das Ausgangssignal der Frequenzumsetzer wird in ei­ nem Breitbandverstärker 36 an den Eingang eines ersten Senders 34 angepaßt. Das Ausgangssignal des Senders 34, welcher im In­ frarot-Frequenzbereich arbeitet, wird über einen Opto-Koppler 35 an bestimmten Koppelpunkten 61 auf ein Glasfaserkabel 60 übertragen. Das Glasfaserkabel 60 ist parallel zur Fahrstrecke des zu überwachenden Zuges verlegt und an einem Ende mit der Leitzentrale 40 verbunden, in welche über einen Opto-Koppler 45 die Gesamtmenge der aus der Zugüberwachung resultierenden Vi­ deo-Information eingespeist wird.

Um zu sichern, daß eine Übertragung der aufgezeichneten Video-In­ formation stets zu dem Zeitpunkt erfolgt, an dem die in oder an dem jeweiligen Wagen oder jeweiligen Wagengruppe 70 des Zu­ ges installierte Bildverarbeitungseinheit 20 an der an der Fahrstrecke positionierten Bildübertragungseinheit 30 vorbeige­ führt wird, ist in der Bildübertragungseinheit 30 zur Abgabe eines Trigger-Signals ein zweiter Sender 31 vorgesehen. Dieses Trigger-Signal wird ständig erzeugt und löst zum gegebenen Zeitpunkt in der Bildverarbeitungseinheit 20 das Übertragen der zwischengespeicherten Video-Information aus. Die Bildverarbei­ tungseinheit weist dazu einen gesonderten Empfänger 15 auf, dessen Ausgangssignal über eine Steuerleitung 16 den in der Bildverarbeitungseinheit vorgesehenen Sender 14 aktiviert.

In der Leitzentrale 40 ist ein Infrarot-Empfänger 41 vorgese­ hen, an dessen Ausgang ein Demodulator 42 angeschlossen ist. Das Demodulator-Ausgangssignal wird anschließend in einer ge­ sonderten Bearbeitungsstufe 43 dekomprimiert und ist danach in einer Weiterverarbeitungseinheit 44 in gewünschter Form aus­ wertbar.

Die in den Fig. 2 und 3 in Form eines Blockschaltbildes bzw. in einem Detail-Blockschaltbild dargestellte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Überwachung eines oder mehrerer Wagen oder Wagengruppen 70 aufweisenden Zuges weist eine Bild­ verarbeitungseinheit 20' auf, welcher zwei Videokameras 10 und 10' zugeordnet sind. Dabei ist die erste Videokamera 10 inner­ halb des Wagens oder der Wagengruppe derart positioniert, daß ihr Objektiv in Fahrtrichtung des Zuges zeigt, wogegen das Ob­ jektiv der zweiten Videokamera in die entgegengesetzte Richtung weist. Diese Anordnung ermöglicht eine Überwachung des jeweili­ gen Wageninnenraums, bei welcher der störende Einfluß eines to­ ten Winkels im wesentlichen ausgeschlossen werden kann.

Jeder der beiden Videokameras 10, 10' sind in der Bildverarbei­ tungseinheit 20' jeweils ein Analog/Digital-Wandler 11, 11' und in der Datenkomprimierungseinheit 12' jeweils gleichartig auf­ gebaute elektronische Mittel 12.1, 12.2, 12.3, bzw. 12.1', 12.2' und 12.3' zugeordnet, um eine Datenkomprimierung durch Verringerung der Bildauflösung, durch Supprimierung von Stand­ bildern, und Reduzierung der Farbinformation zu erreichen. Gleichermaßen ist für jede der Videokameras 10, 10' eine Spei­ chereinheit 13, 13' vorgesehen, um für den Zeitbereich, in dem sich der zu überwachende Zug von einer Datenübertragungseinheit 30 zur nächsten bewegt, eine Zwischenspeicherung der aufge­ zeichneten Video-Information vornehmen zu können.

Die Übertragung der zwischengespeicherten Bilddaten wird seri­ ell vorgenommen. Dazu sind für die Speichereinheiten 13 und 13' jeweils zwei Datenleitungen 17 und 18 bzw. 17' und 18' vorgese­ hen, über welche eine Verbindung zu einer Sendeanordnung 14' hergestellt wird. Die Sendeanordnung 14' weist einen Sender 14 und eine Steuerung 19 auf, welche über das Trigger-Signal 22 einer einen Sender 31 und eine Umschalteinrichtung aufweisenden Sendeanordnung 31' der Bildübertragungseinheit 30' aktivierbar ist. Der in der Bildübertragungseinheit 30 vorgesehene Empfän­ ger 32 taktet über eine Steuerleitung 32.1 in Abhängigkeit ei­ nes vorliegenden Empfangssignals die Umschalteinrichtung 31.1, welche die Amplitude oder die Frequenz des von dem Sender 31 zwecks Aktivierung der Sendeanordnung 14' der Bildverarbei­ tungseinheit 20' abgegebenen Trigger-Signals 22 ändert. Die Um­ schalteinrichtung 31.1. wird immer dann aktiviert, wenn der Mittelwert des Ausgangssignals des Empfängers 32 nach Beenden des Auslesens der Speichereinheit 13 bzw. 13' absinkt.

Die Änderung des Trigger-Signals 22 wird in der Steuerung 19 der Sendeanordnung 14' zum Umschalten der Datenleitungen 17 und 18, bzw. 17' und 18' der jeweiligen Speichereinheit 13 bzw. 13' genutzt, so daß ein serielles Auslesen der zwischengespeicher­ ten Daten aus beiden Speichern 13, 13' erfolgt.

Die in den Fig. 4a, 4b, 4c und 4d dargestellten Diagramme zeigen in schematisierter Form die in der Bildverarbeitungsein­ heit komprimierten Datenpakete 80, 80', 90 und 90' der Video-In­ formation, welche von der in einem Wagen des zu überwachenden Zuges installierten Kamera (vergleiche die Positionen 10 bzw. 10', 12' und 70 in Fig. 2) aufgenommen worden ist.

Die Speichereinheiten der den einzelnen Wagen des zu überwa­ chenden Zuges zugeordneten Bildverarbeitungseinheit (vergleiche die Positionen 13, 13', 20, 20', 70 in den Fig. 1 und 2) weist eine Speicherkapazität auf, welche für eine Datenmenge bemessen ist, welche sich aus der Aufnahmezeit bei Durch­ schnittsgeschwindigkeit des zu überwachenden Zuges, bei durch­ schnittlich "bewegtem" Bildinhalt und bei einem durchschnittli­ chen, im wesentlichen konstanten Abstand zwischen den einzelnen Bildübertragungseinheiten längs der Fahrstrecke des zu überwa­ chenden Zuges ergibt. Dadurch wird eine Überdimensionierung der Speichereinheiten vermieden.

Fig. 4a zeigt ein Diagramm für einen Speicher, dessen Spei­ cherplätze durch eine aus komprimierter Video-Information ge­ bildete Datenmenge 80, welche sich bei einer Zuggeschwindigkeit v und einem mittleren Abstand As zwischen den Bildübertragungs­ einheiten s1 und s2 ergibt, voll belegt ist.

Wird die Geschwindigkeit des zu überwachenden Zuges zwischen zwei anderen Bildübertragungseinheiten s1' und s2', welche im wesentlichen den gleichen mittleren Abstand Δs' = Δs aufwei­ sen, bei im wesentlichen gleichen Bildangebot verringert (Fig. 4b), so vergrößert sich der Zeitraum, bis die nächste Bildüber­ tragungseinheit erreicht worden ist. Dadurch wird eine um die Datenmenge 81 erweiterte Video-Information 80' aufgezeichnet und entsprechend komprimiert. Die Datenmenge 81 kann in der entsprechenden Speichereinheit nicht mehr gespeichert werden.

Der Sender der entsprechenden Bildverarbeitungseinheit wird in diesem Fall durch eine ihm zugeordnete Steuereinheit (vergleiche die Positionen 14, 18 bzw. 18', 19 und 20' gemäß Fig. 3) aktiviert und überträgt die die Speicherkapazität der Speichereinheit überschreitende Datenmenge 81 mit einer zusätz­ lichen, in Fig. 4b nicht gezeigten Kodierung an die Bildverar­ beitungseinheit des voraus fahrenden oder nachfolgenden Wagen des zu überwachenden Zuges.

In den Fig. 4c und 4d ist eine vergleichbare Situation, wel­ che sich bei konstanter Geschwindigkeit v des zu überwachenden Zuges und einem sich gegenüber einem Durchschnittswert Δs ver­ größerten mittleren Abstand Δs' zwischen zwei benachbarten Bildübertragungseinheiten s1 und s2 bzw. s1' und s2' der Fahr­ strecke des Zuges ergibt, in schematisierter Form dargestellt. Wie vorstehend beschrieben wird auch hier die die Speicherkapa­ zität der jeweiligen Speichereinheit überschreitende Video-In­ formation an den voraus fahrenden oder in Fahrtrichtung nach­ laufenden Wagen des zu überwachenden Zuges zwecks Abspeicherung übertragen.

Um die Video-Information an den vorausfahrenden oder in Fahrt­ richtung nachlaufenden Wagen des zu überwachenden Zuges zwecks Abspeicherung übertragen zu können, weist die Antennenanlage des in der Bildverarbeitungseinheit vorgesehenen Senders (vergleiche die Positionen 20, 20', 14, 14') eine Rund­ strahl-Charakteristik auf. Die Übertragung erfolgt bei gleichzeitiger Nutzung des zum Empfang eines Trigger-Signals in der betreffen­ den Bildverarbeitungseinheit angeordneten Empfängers (vergleiche Position 15 in den Fig. 1, 2 und 3).

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der darge­ stellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausfüh­ rungen Gebrauch macht.

Claims (20)

1. Verfahren zur Überwachung eines schienengebundenen Ver­ kehrsmittels, bei welchem Daten vom fahrenden Zug mittels einer Sendeeinrichtung (20, 20') zu einer außerhalb des Zuges befind­ lichen, mit einer Leitzentrale (40, 40') = verbundenen Empfangs­ einrichtung (30, 30') übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Zugüberwachungsdaten unter anderem Video-Informationen vom Innern des Fahrgast- oder Frachtraums durch eine Aufnahme­ einrichtung (10, 10') jeweils in einem einzelnen Wagen oder ei­ ner Wagengruppe aufgenommen und in einem zugeordneten Speicher zwischengespeichert werden sowie daß mittels mindestens einer an dem Wagen oder der Waggongruppe angeordneten, als Bildverar­ beitungseinheit ausgebildete Sendeeinrichtung (20, 20') auf je­ weils eine von längs der Fahrstrecke des Zuges in vorgebbaren Abständen positionierten, mit der Leitzentrale (40, 40') ver­ bundene und als Bildübertragungseinrichtung ausgebildete Emp­ fangseinrichtung (30, 30') übertragen werden, wenn der Zug die jeweilige Empfangseinrichtung (30, 30') passiert, wobei die in einem Zeitraum, welchen der Wagen oder die Wagengruppe zum Durchfahren der Strecke zwischen zwei in Fahrtrichtung aufein­ anderfolgenden Empfangseinrichtungen (30, 30') benötigt, die Zwischenspeicherung der aufgezeichneten Video-Information er­ folgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Reduzierung der erforderlichen Übertra­ gungskapazität des Datenweges eine Komprimierung der Video-In­ formation erfolgt und eine paketweise Übertragung der kompri­ mierten Daten durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Komprimierung der Video-Information durch eine Unterdrückung von Standbildern und/oder durch eine Verringerung der Bildauflösung und/oder eine Reduzierung der Farbinformation erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhandenen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Übertragung der zwischengespeicherten Video-Information beim Passieren der je­ weiligen Empfangseinrichtung (30) durch ein von dieser Emp­ fangseinrichtung abgegebenes Trigger-Signal ausgelöst wird.

5. Verfahren zur Zugüberwachung nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der Video-Information auf dem Dach und/oder In­ nenraum eines Wagens bzw. einer Wagengruppe erfolgt, wobei min­ destens jeweils eine Aufnahmeeinrichtung (10) die Video-In­ formation in Fahrtrichtung gesehen und eine Aufnahmeeinrich­ tung (10') die Video-Information entgegengesetzt der Fahrtrich­ tung gesehen aufzeichnet.

6. Verfahren zur Zugüberwachung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Video-Information an Empfangseinrichtungen (30) erfolgt, welche an im wesentlichen kontinuierlich längs der Fahrstrecke posi­ tionierten und für den Fahrbetrieb an sich erforderlichen Ein­ richtungen angeordnet sind.

7. Verfahren zur Zugüberwachung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrich­ tungen (30) an den die Fahrleitung tragenden Masten angeordnet sind.

8. Verfahren zur Zugüberwachung nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Speicherkapazität der Speichereinheit (13) einer Sendeein­ richtung (20) übersteigende Datenmenge der Video-Information an die Sendeeinrichtung des jeweils benachbarten Wagens bzw. der benachbarten Wagengruppe übertragen, zwischengespeichert und von dort an eine der stationär an der Fahrstrecke des Zuges po­ sitionierten Empfangseinrichtungen (30) übertragen wird.

9. Verfahren zur Zugüberwachung nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Daten ein zum Empfang des Trigger-Signals in dem benachbarten Wagen bzw. der Wagengruppe vorgesehener Empfänger (15) der Sen­ deeinrichtung (20) benutzt wird.

10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Zugüber­ wachung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

• - mindestens eine einem Wagen oder einer Wagengruppe des zu überwachenden Zuges zugeordnete, als Bildverarbeitungseinheit ausgebildete Sendeeinrichtung (20, 20'), welche mindestens eine Aufzeichnungseinrichtung (10, 10') aufweise, der eine Datenkomprimierungseinheit (12, 12'), eine Speichereinheit (13, 13') und ein Sender (14) nachgeordnet sind,
• - eine Mehrzahl stationär längs der Fahrstrecke des zu überwa­ chenden Zuges angeordnete, Empfangseinheiten (30, 30'), wel­ che einen Empfänger (32) zum Empfang der von dem Sender (14) der Bildverarbeitungseinheit (20, 20') ausgesendeten Video-In­ formation und einen ersten Sender (34) zur Weitergabe der empfangenen Video-Information aufweist und
• - eine mit den Empfangseinheiten (30, 30') verbundene Leitzen­ trale (40, 40') zur Auswertung der aufgezeichneten und über­ tragenen Video-Information.

11. Verfahren zur Zugüberwachung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Bildverarbei­ tungseinheit (20, 20') die gleiche Sendefrequenz und eine un­ terschiedliche Kennung zugeordnet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Datenübertragung zwischen den einzelnen Empfangseinheiten (30, 30') und der Leitzentrale (40, 40') ein im wesentlichen parallel zur Fahrstrecke des zu überwachenden Zuges geführtes Glasfaserkabel (60) vorgesehen ist.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Dateneintrag von der Bildübertragungs­ einheit (30, 30') in das Glasfaserkabel (60) bzw. von dem Glas­ faserkabel (60) in die Leitzentrale (40, 40') jeweils ein Opto-Koppler (35, 45) vorgesehen ist.

14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Datenkomprimierungseinheit (12, 12') elektronische Mittel (12.1, 12.1', 12.2, 12.2', 12.3, 12.3') zur Supprimierung von Standbildern, zur Reduzierung der Farbin­ formation und zur Verringerung der Bildauflösung aufweist.

15. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bildübertragungseinheit (30, 30') einen zweiten Sender (31) aufweist, welcher Mittel aufweist, welche von der Bildübertragungseinheit (30, 30') ein Trigger-Signal abgeben, das nach Empfang in einem in der Bildverarbeitungsein­ heit (20, 20') vorgesehenen Empfänger (15) das Übertragen der zwischengespeicherten Video- Information auflöst.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß sowohl der Sender (14) der Bildverarbeitungseinheit (20, 20') als auch der Empfänger (32) der Bildübertragungseinheit (30, 30') eine Antennenanlage mit einem im wesentlichen achtförmig ausgebildeten horizontalen Richtdiagramm aufweisen.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sender (14) der Bildverarbeitungsein­ heit (20, 20') eine Antennenanlage mit einer Rund­ strahl-Charakteristik aufweist.

18. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bildübertragungseinheit (30, 30') zwecks Zuordnung der Video-Informationen der einzelnen Wagen oder Wagengruppen des zu überwachenden Zuges einen Multiplexer (33, 33') aufweist, welcher im Datenweg zwischen Empfänger (32) und erstem Sender (34) angeordnet ist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die Bildübertragungseinheit (30, 30') ein Frequenz-Multiplexer vorgesehen ist.

20. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Leitstelle (40) ein Demultiplexer (42, 42'), eine Dekomprimierungseinheit (43, 43') und Mittel (44, 44') zur Auswertung der übertragenen Video-Information vorgesehen ist.